质量为m的自行车运动员从B到C的过程中,经BC圆弧

题目

质量为m的自行车运动员从B到C的过程中,经BC圆弧
2005年是“世界物理年”,为激发广大青少年对物理学的兴趣,提高人们对物理学在当今社会重要作用的认识,英国和爱尔兰将今年定为“爱因斯坦年”.剑桥大学物理学家海伦•杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理,并通过计算机模拟技术探询特技动作的极限,设计了一个令人惊叹不已的高难度动作——“爱因斯坦空翻”,并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员（18岁的布莱士）成功完成.现将“爱因斯坦空翻”简化模型如图－13,质量为m的自行车运动员从B点由静止出发,经BC圆弧,从C点竖直冲出,完成空翻,完成空翻的时间为t,由B到C的过程中,克服摩擦阻力做功为W,空气阻力忽略不计,重力加速度为g,试求：自行车运动员从B到C至少做多少功?

答案

自行车手由C点冲出后做竖直上抛运动,
t上=t下=t/2 ------------①
Vc=gt/2 ------------②
自行车手从B到C的过程中,由动能定理
W人-W=mVc^2/2-0 ------------③
联立①②③得
W人=W+mg^2t^2/8